JP2001178150A - 交流高圧電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流から交流までの広範囲な任意の出力の波
形および周波数の交流電圧を出力することができる交流
高圧電源を提供すること。 【解決手段】 交流電圧制御手段５は、交流高圧電源か
ら出力する交流電圧の振幅に応じて直流高圧電源１、２
のピーク電圧を演算し、負極性制御手段６と正極性制御
手段７に設定する処理を行う。正極性制御手段７は、直
流高圧電源２の出力電圧が交流電圧制御手段５で設定さ
れた値となるように定電圧制御を行う。また、負極性制
御手段６でも同様に直流高圧電源１の出力を定電圧制御
する。定電圧制御された各直流高圧電源１、２の出力を
極性選択手段３で選択的に出力端４に出力することによ
り交流電圧を出力する。選択的に出力する構成とするこ
とで直流から数ＫＨｚの交流までの任意の周波数および
任意の振幅の交流電圧を出力することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流高圧電源に係
り、特に画像形成装置の作像部に用いる交流高圧電源に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電子写真方式の画像形成装置
では、作像部の帯電手段や現像手段に交流電圧を供給す
る交流高圧電源を搭載している。図８は、従来の交流高
圧電源の回路を示した図である。この交流高圧電源は、
一次側で生成した交流電圧を昇圧トランスで高電圧に昇
圧し、負荷となる作像部へ出力している。交流電圧は正
負の波形が対称な正弦波や矩形波を出力し、別の直流高
圧電源で直流バイアスを重畳していた。近年では、画像
の向上のために正負波形が非対称のものや周波数を作像
条件に応じて切り替えられるような交流高圧電源が要求
されてきている。ところで、特許第２８２６９１８号公
報では、高圧トランスと負荷の容量成分で共振するよう
にして、高圧トランスの一次側の印加電圧と一次側の電
流が同位相になるように周波数制御手段により高圧交流
の周波数を制御した高圧交流発生回路について記載され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
２８２６９１８号公報記載の発明では、交流発生手段か
らの交流を入力し、高圧トランスで昇圧して高圧交流を
出力するので、高圧トランスの周波数特性により出力す
る高圧交流の可変幅に限界があった。また、直流バイア
スのために直流高圧電源が必要となっていた。このよう
な一次側で交流を生成し交流電圧を昇圧トランスで昇圧
する方式では、昇圧トランスの周波数帯域のために、限
られた範囲の交流電圧しか対応することができなかっ
た。

【０００４】そこで、本発明の第１の目的は、簡単な構
成で安価に直流から交流までの広範囲な任意の周波数の
交流電圧を出力することができる交流高圧電源を提供す
ることである。また、本発明の第２の目的は、直流バイ
アス用の高圧電源を用いずに直流バイアスを重畳または
任意の値に可変できる交流高圧電源を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、正
極性の直流高圧を出力する正極性直流高圧電源と、負極
性の直流高圧を出力する負極性直流高圧電源と、前記正
極性直流高圧電源または前記負極性直流高圧電源の出力
電圧のいづれか一方を選択して一つの出力端から出力す
る極性選択手段を備えたことにより、前記第１の目的を
達成する。

【０００６】請求項２の発明では、請求項１記載の発明
において、前記極性選択手段は、電流制限抵抗と、出力
電圧の立ち上がり時間短縮用のスイッチ素子と、を有
し、前記電流制限抵抗および前記スイッチ素子の並列回
路を介して出力端に接続しており、さらに前記正極性直
流高圧電源および前記負極性直流高圧電源の出力電圧の
極性を切り替える極性切り替えのスイッチ素子も介して
出力端に接続されていることにより、前記第１の目的を
達成する。

【０００７】請求項３の発明では、請求項１記載の発明
において、前記正極性直流高圧電源および前記負極性直
流高圧電源の出力電圧を各々個別に検出し、この検出し
た各出力電圧が出力する交流電圧の振幅に応じたピーク
電圧となるように定電圧制御する定電圧制御手段をさら
に備えたことにより、前記第１の目的を達成する。

【０００８】請求項４の発明では、正極性の直流高圧を
出力する正極性直流高圧電源と、負極性の直流高圧を出
力する負極性直流高圧電源と、前記正極性直流高圧電源
または前記負極性直流高圧電源の出力電圧のいづれか一
方を選択して一つの出力端から出力する極性選択手段
と、を備えた交流高圧電源において、前記定電圧制御手
段は、交流電圧の振幅に応じた前記正極性直流高圧電源
のピーク電圧を定電圧制御する正極性制御手段と、交流
電圧の振幅に応じた前記負極性直流高圧電源のピーク電
圧を定電圧制御する負極性制御手段と、前記正極性直流
高圧電源および前記負極性直流高圧電源各々のピーク電
圧を演算し、前記正極性制御手段および前記負極性制御
手段に設定する交流電圧制御手段を備えたことにより、
前記第１の目的を達成する。

【０００９】請求項５の発明では、請求項４記載の発明
において、前記正極性制御手段および前記負極性制御手
段は、前記正極性直流高圧電源および前記負極性直流高
圧電源の出力電圧を各々個別に検出する出力電圧検出手
段と、前記出力電圧検出手段の検出信号をデジタル値に
変換するアナログ／デジタル変換手段と、前記正極性直
流高圧電源および前記負極性直流高圧電源を駆動するパ
ルス幅変調信号を発生する信号発生手段と、前記アナロ
グ／デジタル変換手段により変換されたデジタル値が前
記交流電圧制御手段により設定されたピーク電圧値とな
るように、前記正極性直流高圧電源および前記負極性直
流高圧電源を駆動するパルス幅変調信号を信号発生手段
から出力させる出力制御手段を備えることにより、前記
第１の目的を達成する。

【００１０】請求項６の発明では、請求項３、請求項４
または請求項５のいづれか１項に記載の発明において、
出力される交流電圧に重畳する直流成分に応じて、前記
正極性直流高圧電源のピーク電圧と前記負極性直流高圧
電源のピーク電圧を個別に設定する直流成分制御手段を
さらに備えたことにより、前記第２の目的を達成する。

【００１１】請求項７の発明では、請求項２記載の発明
において、前記正極性直流高圧電源が正極性の直流高圧
を出力した際、前記極性選択手段は前記出力電圧の立ち
上がり時間短縮用のスイッチ素子を接続することによ
り、前記第１の目的を達成する。

【００１２】請求項８の発明では、請求項３、請求項４
または請求項５のいづれか１項に記載の発明において、
前記定電圧制御手段は、前記正極性直流高圧電源または
前記負極性直流高圧電源の出力電圧を各々異なる値に定
電圧制御するとともに、この各出力電圧を出力端に出力
する時間の比率を異なる値とすることにより、前記第１
の目的を達成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図１ないし図７を参照して詳細に説明する。図１は、
本実施形態に係る交流高圧電源の構成を示したブロック
図である。この交流高圧電源は、負極性の直流高圧を生
成する直流高圧電源（ＰＰ−，ｐｏｗｅｒ ｐａｃｋ）
１と、正極性の直流高圧を生成する直流高圧電源（ＰＰ
＋）２と、出力する電圧の極性を選択する極性選択手段
（ＰＳ，ｐｏｌａｒｉｔｙ ｓｅｌｅｃｔ）３と、交流
高圧電源の出力端４とを備えている。極性選択手段３
は、各直流高圧電源１、２で生成された直流電圧を選択
的に出力端４に出力することにより、出力端４に交流電
圧を出力している。このように直流電圧を選択的に出力
する構成とすることで、交流電圧の昇圧にトランスを使
わないので、直流から数ＫＨｚの交流までの任意の周波
数の電圧をひとつの高圧電源で出力することができる。

【００１４】図２は、正・負極性制御手段を付加した交
流高圧電源の構成を示したブロック図である。図２ａの
交流高圧電源は、負極性の直流高圧を生成する直流高圧
電源１と、正極性の直流高圧を生成する直流高圧電源２
と、直流高圧電源１のピーク電圧を定電圧制御する負極
性制御手段（−ＣＶ，ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｖｏｌｔ
ａｇｅ）６と、直流高圧電源２のピーク電圧を定電圧制
御する正極性制御手段（＋ＣＶ）７と、交流高圧電源か
ら出力する交流電圧の振幅を制御する交流電圧制御手段
（ＡＣＣ，ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｃｏｎｔｏｒｏｌ）５と、極性選択手段３とを備えてい
る。交流電圧制御手段５は、交流高圧電源から出力する
交流電圧の振幅に応じて直流高圧電源１、２のピーク電
圧を演算し、負極性制御手段６と正極性制御手段７に設
定する処理をソフトウェアなどで行う。正極性制御手段
７は、直流高圧電源２の出力電圧が交流電圧制御手段５
で設定された値となるように定電圧制御を行う。また、
負極性制御手段６でも同様に直流高圧電源１の出力を定
電圧制御する。定電圧制御された各直流高圧電源１、２
の出力を極性選択手段３で選択的に出力端４に出力する
ことにより交流電圧を出力している。このような構成に
することにより、直流から数ＫＨｚの交流までの任意の
周波数および任意の振幅の交流電圧を出力することがで
きる。

【００１５】図２ｂは、図２ａの直流高圧電源１および
負極性制御手段６の構成を示した図である。直流高圧電
源１の出力は、抵抗５０、５１からなる出力電圧検出手
段で検出され、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器９
に入力されることでデジタル値に変換される。このデジ
タル値はマイクロコンピュータＣＰＵ（中央処理装置）
１０に取り込まれる。マイクロコンピュータＣＰＵ１０
は、この取り込まれたデジタル値が交流電圧制御手段５
で設定されたピーク電圧に相当する値となるように直流
高圧電源１を駆動するＰＷＭ（パルス幅変調）信号のデ
ューティーを演算し、ＰＷＭ信号発生手段１１にその演
算した値を出力することで、直流高圧電源１の出力電圧
を定電圧に制御している。

【００１６】図３は、直流成分制御手段（ＤＣＣ，ｄｉ
ｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ）１２を付
加した交流高圧電源の構成を示したブロック図である。
図３ａは、交流電圧制御手段５の出力が直流成分制御手
段１２を介して各直流高圧電源１、２に出力される点で
図２ａの交流高圧電源と異なる実施形態である。この直
流成分制御手段１２は、出力端４から出力する交流電圧
に直流成分を重畳するため、交流電圧制御手段５で設定
した各直流高圧電源１、２のピーク電圧を直流成分に応
じて偏寄させて各直流高圧電源１、２に出力している。

【００１７】図３ｂは、図３ａの交流高圧電源での出力
の一例を示した図である。例えば、振幅が２０００Ｖで
直流成分が−５００Ｖ、正負のデューティーが５：５の
交流電圧を出力する場合は、交流電圧制御手段５で正負
のピーク電圧を振幅の１／２の１０００Ｖに設定し、そ
の値に対し直流成分制御手段１２では直流成分の１／２
を加えて、正極性制御手段７には７５０Ｖ（１０００Ｖ
＋（−５００／２））を、負極性制御手段６には１２５
０Ｖ（１０００−（−５００／２））を設定する。これ
により、交流高圧電源の出力端４からは直流成分を重畳
した交流電圧が出力される。

【００１８】図４は、本実施の形態に係る交流高圧電源
の回路構成を示した図である。負極性の直流高圧を出力
する直流高圧電源１は、昇圧トランス１３を中心に１次
側にはスイッチング素子１９が接続してあり、２次側に
はダイオード１５とコンデンサ１７からなる整流回路と
ノイズ低減抵抗２１、さらに抵抗２２、２３による出力
電圧検出手段、立ち上がり時間を短縮するコンデンサ２
４などが接続してある。正極性の直流高圧を出力する直
流高圧電源２も負極性の直流高圧を出力する直流高圧電
源１と同様に、昇圧トランス１４とスイッチング素子２
０およびダイオード１６、コンデンサ１８、３４、ノイ
ズ低減抵抗２８、抵抗２９、３０で構成されている。

【００１９】直流高圧電源２の出力は、電流制限抵抗３
５と立ち上がり時間を短縮するためのスイッチ素子であ
るフォトカプラ（光結合素子）３１〜３３を介して交流
高圧電源の出力端４に接続してある。また、直流高圧電
源１の出力は、極性選択手段３の極性切り替え用のスイ
ッチ素子であるフォトカプラ２５〜２７を介して、正極
性を出力する直流高圧電源２の出力と同様に交流高圧電
源の出力端４に接続してある。極性選択手段３は電流制
限抵抗３５も含んでいる。さらに、各フォトカプラ２５
〜２７、３１〜３３の発光側は、抵抗３６または３７を
介して電源および制御装置６０に接続してある。交流高
圧電源は以上の各部によって構成されている。

【００２０】制御装置６０は、マイクロコンピュータＣ
ＰＵ１０と、Ａ／Ｄ変換器９と、ＰＷＭ信号発生手段１
１とを備えている。この制御装置６０は、各直流高圧電
源１、２のフィードバック信号をＡ／Ｄ変換器９に入力
し、各昇圧トランス１３、１４の駆動信号ＰＷＭ＋、Ｐ
ＷＭ−を生成して出力する。さらに、各フォトカプラ２
５〜２７、３１〜３３の駆動信号も生成し出力してい
る。また図示は省略するが、制御装置６０は画像形成装
置の作像部の制御も行っている。

【００２１】制御装置６０に内蔵されているＰＷＭ信号
発生手段１１が生成する２０ＫＨｚのＰＷＭ信号は、各
昇圧トランス１３、１４を駆動するスイッチング素子１
９または２０に供給される。これにより、各昇圧トラン
ス１３、１４の２次側に高電圧が誘起され、この誘起さ
れた高電圧を整流平滑することにより直流電圧を出力す
る。この直流電圧出力は、抵抗２２、２３または２９、
３０の出力電圧検出手段で検出され、フィードバック信
号として制御装置６０のＡ／Ｄ変換器９に入力される。
ここで、負極性のフィードバック信号ＦＢ−は、極性反
転回路を介することにより正極性として入力される。Ａ
／Ｄ変換されたフィードバック信号は、マイクロコンピ
ュータＣＰＵ１０に取り込まれ、ソフト的に構成された
交流電圧制御手段５と直流成分制御手段１２により設定
されるピーク電圧の目標値と比較演算される。この目標
値との差分に応じて各交流高圧電源１、２を駆動するＰ
ＷＭ信号のデューティーを補正し、その補正値をＰＷＭ
信号発生手段１１に出力している。これにより、直流高
圧電源１、２の直流出力電圧はそれぞれ定電圧に制御さ
れる。

【００２２】図２で示した正極性制御手段７または負極
性制御手段６は、出力電圧検出手段からＰＷＭ信号発生
手段１１への出力までで構成されている。制御装置６０
では、画像形成装置の条件に応じて目標値を切り替え、
作像に最適な出力電圧を出力するようにしている。ま
た、直流高圧電源１、２の直流出力電圧を極性選択手段
３のフォトカプラ２５〜２７を切り替えることにより、
交流電圧として出力端４に出力している。

【００２３】図５は、図４の回路構成である交流高圧電
源の出力を表した図である。各直流高圧電源１、２が起
動すると直流出力電圧Ｖ＋とＶ−が出力される。時間ｔ
１で極性切り替え信号＋／−をＨレベルに切り替え、フ
ォトカプラ２５〜２７が切断されると、正極性Ｖ＋の電
圧が電流制限抵抗３５を介して出力端４から出力され
る。電流制限抵抗３５は負荷である現像装置（図示して
いない）の負荷抵抗に比べ充分小さな抵抗値（例えば、
３ＭΩ）に設定してあるので、出力端４には直流出力電
圧Ｖ＋とほぼ等しい電圧が出力される。時間ｔ１からΔ
ｔ後に立ち上がり短縮信号＋ＵＰをＬレベルに切り替
え、フォトカプラ３１〜３３を接続して電流制限抵抗３
５を短絡することで、電流制限抵抗３５と負荷側の静電
容量（図示していない）で構成される積分回路による出
力電圧の立ち上がりの遅れを取り消している。さらに時
間ｔ２の負極性への極性切り替えのΔｔ前に、短縮信号
＋ＵＰをＨレベルに切り替えフォトカプラ３１〜３３を
切断することで、時間ｔ２での極性切り替え時に、直流
出力電圧Ｖ＋から直流出力電圧Ｖ−への過電流が流れな
いようにしている。

【００２４】次に、時間ｔ２で極性切り替え信号＋／−
をＬレベルに切り替えてフォトカプラ２５〜２７を接続
すると、電流制限抵抗３５を介して出力している正極性
の直流出力電圧Ｖ＋は、直流出力電圧Ｖ−に引き込まれ
出力端４には直流出力電圧Ｖ−が出力される。時間ｔ３
では極性切り替え信号＋／−をＨレベルに切り替え、時
間ｔ１からの動作を繰り返す。このような時間ｔ１から
ｔ３までの動作を繰り返すことにより、出力端４から振
幅Ｖａ＋Ｖｂで正負対称な波形の交流電圧を出力するこ
とができる。出力端４から出力される交流電圧は、極性
切り替え信号＋／−および短縮信号＋ＵＰの出力タイミ
ングを変えることにより、任意の周波数の交流電圧とし
て出力することができる。さらに、各直流高圧電源１、
２の直流出力電圧を異なる値に設定することにより、任
意の直流バイアスを加えることができる。この実施の形
態では例えば、図５のように時間ｔ１０以降は振幅Ｖｃ
＋Ｖｄで負極性に急峻なピークを有するパルス波形を出
力することができる。また、図示は省略するが、極性切
り替え信号＋／−を固定することで直流高電圧も出力す
ることができる。

【００２５】図６は、本実施の形態に係る交流高圧電源
による作業制御の処理手順を示したフローチャートであ
る。まず、画像形成装置の作像条件に応じて交流電圧の
振幅や直流成分および正負デューティー等のパラメータ
を設定する（ステップ１００）。制御装置６０ではパラ
メータに従い、極性切り替え信号＋／−と立ち上がり短
縮信号＋ＵＰなどの交流制御条件を、交流電圧制御手段
５と直流成分制御手段１２に設定する（ステップ１０
１）。そして、出力する場合（ステップ１０２；Ｙ）、
作像タイミングに応じて、交流高圧電源の出力指令をレ
ジスタに設定する（ステップ１０３）し、この作業制御
を終了する。出力しない場合（ステップ１０２；Ｎ）、
交流高圧電源の出力指令を解除（ステップ１０４）し、
作業制御を終了する。

【００２６】図７は、本実施の形態に係る交流高圧電源
による定電圧制御の処理手順を示したフローチャートで
ある。各直流高圧電源１、２の出力制御は、タイマ割り
込みなどの所定の周期（例えば５ｍＳ）で、交流高圧電
源の出力指令を監視する（ステップ２００）。出力指令
がない場合（ステップ２００；Ｎ）、ＰＷＭ信号を停止
して（ステップ２０６）、この定電圧制御を終了する。
出力指令がある場合（ステップ２００；Ｙ）、高圧出力
の定電圧制御を実行する。

【００２７】定電圧制御では各直流高圧電源１、２の各
出力電圧検出手段で検出したフィードバック信号をＡ／
Ｄ変換し（ステップ２０１）、マイクロコンピュータＣ
ＰＵ１０のレジスタに直流高圧電源毎に取り込む（ステ
ップ２０２）。次に、取り込んだフィードバック信号と
出力電圧（ピーク電圧）の目標値との差分を各々演算す
る（ステップ２０３）。演算の結果、出力電圧が目標値
からずれている場合は、現在出力しているＰＷＭ信号の
パルス幅に差分に応じた補正を加え（ステップ２０
４）、ＰＷＭ信号を出力する（ステップ２０５）。この
ステップ２００〜２０５の処理を繰り返し実行すること
により、各直流高圧電源１、２の出力は目標の出力電圧
に定電圧制御される。出力端４には、予め設定されてい
る交流電圧のパラメータに応じた交流電圧が出力する。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、正極性または
負極性の直流高圧を出力する直流高圧電源の出力電圧の
いづれか一方を選択して一つの出力端から出力するよう
にする極性選択手段を備えるので、交流電圧の昇圧にト
ランスを使わない簡単な構成で安価に直流から数ＫＨｚ
の交流までの広範囲な任意の周波数の電圧を出力するこ
とができる。

【００２９】請求項２記載の発明では、極性選択手段
は、各直流高圧電源の出力電圧の極性を切り替える極性
切り替えのスイッチ素子を介して出力端に接続されてい
るので、直流から数ＫＨｚの交流までの任意の周波数の
電圧をひとつの高圧電源で出力することができる。

【００３０】請求項３記載の発明では、各直流高圧電源
の出力電圧を個別に検出し、この検出した各出力電圧が
交流高圧電源から出力する交流電圧の振幅に応じたピー
ク電圧となるように定電圧制御する定電圧制御手段を備
えるので、画像形成装置の条件に応じた直流から数ＫＨ
ｚの交流までの広範囲な任意の周波数の交流電圧を出力
することができる。

【００３１】請求項４記載の発明では、交流高圧電源か
ら出力する交流電圧の振幅に応じて各直流高圧電源のピ
ーク電圧を演算し、正極性制御手段および負極性制御手
段に設定する交流電圧制御手段を備えるので、画像形成
装置の条件に応じた直流から数ＫＨｚの交流までの広範
囲な任意の周波数の安定した電圧を出力することができ
る。

【００３２】請求項５記載の発明では、アナログ／デジ
タル変換手段により変換されたデジタル値が交流電圧制
御手段により設定されたピーク電圧値となるように、各
直流高圧電源を駆動するパルス幅変調信号を信号発生手
段から出力させる出力制御手段を備えたので、予め設定
されている交流電圧のパラメータに応じた電圧を出力す
ることができる。

【００３３】請求項６記載の発明では、交流高圧電源か
ら出力される交流電圧に重畳する直流成分に応じて、各
直流高圧電源のピーク電圧を個別に設定する直流成分制
御手段を備えるので、出力の波形および周波数さらに直
流バイアスを任意の値に可変することができる。

【００３４】請求項７記載の発明では、直流高圧電源が
正極性の直流高圧を出力した際、極性選択手段は出力電
圧の立ち上がり時間短縮用のスイッチ素子を接続するの
で、直流バイアス用の高圧電源を用いずに直流バイアス
を重畳することができる。

【００３５】請求項８記載の発明では、定電圧制御手段
が各直流高圧電源の出力電圧を各々異なる値に定電圧制
御するとともに、この各出力電圧を出力端に出力する時
間の比率を異なる値となるようにするので、簡単な構成
で直流バイアス用の高圧電源を用いずに直流バイアスを
重畳することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る交流高圧電源の構成を示した
ブロック図である。

【図２】正・負極性制御手段を付加した交流高圧電源の
構成を示したブロック図である。

【図３】直流成分制御手段を付加した交流高圧電源の構
成を示したブロック図である。

【図４】本実施の形態に係る交流高圧電源の回路構成を
示した図である。

【図５】図４の回路構成である交流高圧電源の出力を表
した図である。

【図６】本実施の形態に係る交流高圧電源による作業制
御の処理手順を示したフローチャートである。

【図７】本実施の形態に係る交流高圧電源による定電圧
制御の処理手順を示したフローチャートである。

【図８】従来の交流高圧電源の回路を示した図である。

【符号の説明】

１、２ 直流高圧電源 ３ 極性選択手段 ４ 出力端 ５ 交流電圧制御手段 ６ 負極性制御手段 ７ 正極性制御手段 ９ Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器 １０ マイクロコンピュータＣＰＵ（中央処理装置） １１ ＰＷＭ（パルス幅変調）信号発生手段 １２ 直流成分制御手段 ３５ 電流制限抵抗 ６０ 制御装置 １３、１４ 昇圧トランス １５、１６ ダイオード １７、１８、２４、３４ コンデンサ １９、２０ スイッチング素子 ２１、２８ ノイズ低減抵抗 ２５〜２７、３１〜３３ フォトカプラ（光結合素子） ２２、２３、２９、３０、３６、３７、５０、５１ 抵
抗

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極性の直流高圧を出力する正極性直流
   高圧電源と、 負極性の直流高圧を出力する負極性直流高圧電源と、 前記正極性直流高圧電源または前記負極性直流高圧電源
   の出力電圧のいづれか一方を選択して一つの出力端から
   出力する極性選択手段と、を備えたことを特徴とする交
   流高圧電源。
2. 【請求項２】 前記極性選択手段は、電流制限抵抗と、
   出力電圧の立ち上がり時間短縮用のスイッチ素子と、を
   有し、前記電流制限抵抗および前記スイッチ素子の並列
   回路を介して出力端に接続しており、さらに前記正極性
   直流高圧電源および前記負極性直流高圧電源の出力電圧
   の極性を切り替える極性切り替えのスイッチ素子も介し
   て出力端に接続されていることを特徴とする請求項１記
   載の交流高圧電源。
3. 【請求項３】 前記正極性直流高圧電源および前記負極
   性直流高圧電源の出力電圧を各々個別に検出し、この検
   出した各出力電圧が出力する交流電圧の振幅に応じたピ
   ーク電圧となるように定電圧制御する定電圧制御手段を
   さらに備えたことを特徴とする請求項１記載の交流高圧
   電源。
4. 【請求項４】 正極性の直流高圧を出力する正極性直流
   高圧電源と、 負極性の直流高圧を出力する負極性直流高圧電源と、 前記正極性直流高圧電源または前記負極性直流高圧電源
   の出力電圧のいづれか一方を選択して一つの出力端から
   出力する極性選択手段と、を備えた交流高圧電源におい
   て、 前記定電圧制御手段は、 交流電圧の振幅に応じた前記正極性直流高圧電源のピー
   ク電圧を定電圧制御する正極性制御手段と、 交流電圧の振幅に応じた前記負極性直流高圧電源のピー
   ク電圧を定電圧制御する負極性制御手段と、 前記正極性直流高圧電源および前記負極性直流高圧電源
   各々のピーク電圧を演算し、前記正極性制御手段および
   前記負極性制御手段に設定する交流電圧制御手段と、を
   備えたことを特徴とする交流高圧電源。
5. 【請求項５】 前記正極性制御手段および前記負極性制
   御手段は、 前記正極性直流高圧電源および前記負極性直流高圧電源
   の出力電圧を各々個別に検出する出力電圧検出手段と、 前記出力電圧検出手段の検出信号をデジタル値に変換す
   るアナログ／デジタル変換手段と、 前記正極性直流高圧電源および前記負極性直流高圧電源
   を駆動するパルス幅変調信号を発生する信号発生手段
   と、 前記アナログ／デジタル変換手段により変換されたデジ
   タル値が前記交流電圧制御手段により設定されたピーク
   電圧値となるように、前記正極性直流高圧電源および前
   記負極性直流高圧電源を駆動するパルス幅変調信号を前
   記信号発生手段から出力させる出力制御手段と、を備え
   たことを特徴とする請求項４記載の交流高圧電源。
6. 【請求項６】 出力される交流電圧に重畳する直流成分
   に応じて、前記正極性直流高圧電源のピーク電圧と前記
   負極性直流高圧電源のピーク電圧を個別に設定する直流
   成分制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
   ３、請求項４または請求項５のいづれか１項に記載の交
   流高圧電源。
7. 【請求項７】 前記正極性直流高圧電源が正極性の直流
   高圧を出力した際、前記極性選択手段は前記出力電圧の
   立ち上がり時間短縮用のスイッチ素子を接続することを
   特徴とする請求項２記載の交流高圧電源。
8. 【請求項８】 前記定電圧制御手段は、前記正極性直流
   高圧電源または前記負極性直流高圧電源の出力電圧を各
   々異なる値に定電圧制御するとともに、この各出力電圧
   を出力端に出力する時間の比率を異なる値とすることを
   特徴とする請求項３、請求項４または請求項５のいづれ
   か１項に記載の交流高圧電源。